[發明專利]一種用于無線傳感器的無線充電通訊儀器箱

在審

• 申請號: 201510035237.8
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104682492A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 董珍時;高峰;黃國揚
• 申請（專利權）人: 北京道沖泰科科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J17/00;G08C17/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及一種用于無線傳感器的無線充電通訊儀器箱，尤其涉及一種同時為多個傳感器無線充電及通訊的儀器箱。

背景技術

隨無線技術的發展，以及物聯網發展的需求，無線傳感器構建成了無線傳感器網絡，無線傳感器網絡越來越多的應用到各個領域，包括檢測和監測。無線傳感器網絡的特點是傳感器網絡化，每個無線傳感器網絡通常包括多個無線傳感器節點，在檢測領域多個無線傳感器節點通常采用可充電電池進行供電。因傳感器節點數量龐大(通常多達幾百個)，為傳感器節點——充電及通訊也就變為一個復雜的工作。現有技術對多個傳感器進行充電及通訊，需要用充電器連接每個充電接頭，如對多個傳感器充電需要將相應的充電接頭連接到每個傳感器上。這種方式實現起來非常復雜和不可靠。

為了實現對多個設備進行充電，需要采用充電箱的形式，如美國專利7445300描述了一種充電箱，是一個充電箱上有多個輸出的連接接頭，共用一個輸入的連接接頭。如果有更多的傳感器則需要更多的充電接頭，整個工作量變得比較大。并且該技術不具備通訊功能。

中國專利CN203368059U公開了一種便攜式手持臺集群充電箱，在箱體內分布多個間隔，每個間隔內均有充電基座，需要充電的時候將手持臺插入基座。但對無線傳感器的小型化和高可靠性的要求來說，這種有線插拔充電方式無法滿足。另外，還需要對無線傳感器進行數據通訊，還需要對無線傳感器連接電纜進行讀取，或者對無線傳感器加電，單獨進行讀取。所以，對于通常多達幾百個小型化無線傳感器的同時充電的要求，這種有線插拔充電方式實現起來會非常復雜、困難和不可靠。并且該技術也不具備通訊功能。

目前，無線充電技術取得了較大的進展，比較成熟的技術包括電磁感應原理和磁耦合原理。電磁感應原理，通過初級和次級線圈感應產生電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。磁耦合隔離(脈沖變壓器隔離)是指利用電磁感應原理，把需要傳輸的變化信號加在變壓器的初級線圈，該信號在初級線圈中產生變化的磁場，變化的磁場使次級線圈的磁通量發生變化，從而在次級感應出與初級線圈激勵信號相關的變化信號輸出，在整個信號的傳輸過程中，初級與次級之間沒有發生電連接，從而達到隔離初次級的目的。

無線充電技術在消費電子領域也有應用，如諾基亞采用無線充電技術為手機充電，采用單個無線充電板為手機進行充電，采用這種技術是無線充電平板內有一個充電發送線圈。手機內包含一個無線充電接收線圈。需要對手機進行充電的時候，只需要將手機放置到充電平板上。這種技術缺點在于一個充電平板只能充一個手機，無法應用在數量龐大的小型化無線傳感器的同時充電。

隨著物聯網的發展，無線通訊技術在傳感器中得到了應用，但無線相比于有線傳輸來講，其通訊的可靠性和穩定性，相對較差，通常為了解決這些問題，無線傳感器本事通常具有存儲器，當發生數據傳輸問題后，事后對傳感器單獨進行讀取，對于測試應用的傳感器，一般在現場應用，這樣處理會耗費大量的時間，以及傳感器寶貴的電能，而在傳感器使用完成后放入傳感器包裝箱，進行數據的讀取，避免了時間和傳感器電能的損耗。

發明內容

本實用新型的目的在于解決上述現有技術中存在的問題和不足，提出一種綜合無線充電、通訊于一體的包裝無線傳感器的儀器箱。數量龐大的無線傳感器在不工作時，回收入儀器箱內，即可同時完成無線充電和數據通訊。

本實用新型設計一種包裝無線傳感器的無線充電通訊儀器箱，包括箱體14，內襯11，以及放置于內襯下方的無線充電通訊電路板13，與所述無線充電通訊電路板順序連接的電源組件和電源接頭，傳感器12放置在內襯11中。箱體14?對傳感器12起保護作用，內襯11具有緩沖振動的作用，并分割的多個間隔用于放置多個傳感器12。

無線充電通訊電路板由無線充電電路，主控制器以及傳感器無線通訊電路順序連接構成。無線充電電路由多個充電發射線圈和無線電源發射電路連接外圍電路構成。傳感器無線通訊電路，包括與傳感器相同的無線通訊電路，無線通訊電路還同箱體的主控制器連接，可以同多個傳感器進行無線通訊，來完成對多個傳感器的數據通訊和采集；傳感器無線通訊電路還包括用于存儲數據的存儲器。